Enzimas para lograr una industria respetuosa con el medio ambiente
Las sustancias químicas sintéticas se utilizan en una gran variedad de productos, desde fertilizadores y detergentes hasta alimentos elaborados, productos cosméticos y farmacéuticos. La industria química es costosa y demanda mucho tiempo, y produce volúmenes muy importantes de sustancias que a menudo dan lugar a efluentes de residuos tóxicos. El objetivo del proyecto financiado por la Unión Europea «Developing the next generation of biocatalysts for industrial chemical synthesis» (BIONEXGEN), es desarrollar procesos de fabricación más respetuosos con el medio ambiente basándose en el uso de enzimas naturales. El consorcio identificó cuatro clases de reacciones en las que la utilización de biocatalizadores permitiría reducir sensiblemente las emisiones de gases de efecto invernadero, así como el consumo energético y los residuos tóxicos. Las aminas se emplean para elaborar productos farmacéuticos, polímeros, especialidades químicas y agroquímicos. El equipo de científicos al cargo del proyecto elaboró bases de datos de enzimas que producen aminas, e identificó aquellas más adecuadas para el uso comercial. Los polímeros, la mayoría de los cuales se elaboran a partir del petróleo o de combustibles fósiles, conforman el grupo más abundante de productos químicos del mercado. Los científicos identificaron nuevos constituyentes biológicos (monómeros) para obtener polímeros con propiedades mejoradas. Se encontraron varias nuevas rutas de síntesis de polímeros aplicando algunas enzimas innovadoras. Uno de los mayores retos para la síntesis orgánica es la producción de glucósidos y oligosacáridos. Los científicos identificaron enzimas nuevas que pueden utilizarse en la síntesis de oligosacáridos, y diseñaron un método de producción de oligosacáridos que utiliza almidón como materia prima renovable. Las oxidasas son enzimas que pueden eliminar oxidantes que pueden resultar peligrosos. El equipo de investigadores sintetizó algunos sustratos y los empleó para demostrar la oxidación efectiva de diferentes compuestos de interés industrial. El consorcio desarrolló además tecnologías facilitadoras tales como métodos de fermentación, inmovilización de enzimas y un método de agregación de enzimas funcionales y creó un manual sobre tecnología de procesos que describe los métodos desarrollados en el proyecto. Se espera que BIONEXGEN suponga un punto de inflexión en la industria química y biotecnológica de la Unión Europea gracias a los métodos novedosos de producción de sustancias químicas basados en enzimas. La integración de los resultados del proyecto en procesos químicos convencionales permitirá reducir las emisiones, el consumo energético y los residuos tóxicos.
Palabras clave
Enzimas, síntesis química, residuos tóxicos, biocatalizadores, aminas
